纳米TiO2改性聚乙烯膜抗菌性能的研究

采用纳米粉体的分散技术和掺混技术，在聚乙烯中加入纳米TiO2制得纳米TiO2改性聚乙烯膜，并对该膜的抗菌性、抗变色性、使用安全性进行了研究。结果表明，纳米TiO2改性聚乙烯膜具有良好的抗菌性能，在不同光源条件下对不同微生物菌株的杀菌率都达到92％以上，且具有抗菌广谱、长效、安全稳定等性能。     

乙烯基酯树脂及其炭纤维复合材料的湿热老化行为

结合乙烯基酯树脂(VE)浇注体在65℃和95℃蒸馏水中的湿热老化行为,对其炭纤维复合材料(CF/VE)的吸湿性、静态和动态力学性能进行了对比分析。结果表明,根据VE浇注体的吸湿特性,可将其复合材料的吸湿过程划分为基体吸湿为主和界面吸湿为主的两阶段;VE浇注体与其复合材料的弯曲强度的下降趋势一致,均与吸湿率的增加趋势相对应,但VE浇注体的弯曲模量下降较复合材料明显;VE浇注体及其复合材料玻璃化转变温度(Tg)的变化均随时间的延长而降低,并随吸湿达饱和而保持在一定值,但两者内耗峰的变化趋势刚好相反。     

抽油杆用CF/VE复合材料的电化学腐蚀行为

通过模拟抽油杆在井下作业的腐蚀条件,研究了抽油杆用碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料(CF/VE)在65℃3%(质量分数)的NaCl溶液中的电化学腐蚀状态,进行了与抽油杆接头合金的偶合实验,并结合湿热老化行为分析了偶合作用对于复合材料的吸湿性、静态和动态力学性能的影响.结果表明,CF/VE复合材料在极化体系中会在其表面发生阴极吸氧反应和以OH浓度为主要影响因素的阳极反应.偶合作用对于复合材料的影响主要在于其对复合材料吸湿性的轻微促进,以及由OH-对复合材料界面的破坏作用所导致的复合材料相关性能的下降.     

磷酸处理芳纶纤维的缠绕环氧树脂基体

在用磷酸(PA)溶液处理芳纶纤维的基础上, 系统研究了适用于制备高性能芳纶纤维增强复合材料的缠绕环氧树脂基体, 测试了复合材料的力学性能和热机械性能, 讨论了树脂基体对芳纶纤维增强复合材料界面性能的影响。结果表明: 经过磷酸溶液处理的芳纶纤维表面存在一定量的极性官能团, 与缩水甘油酯类环氧树脂有良好的界面相容性; 经过优化的树脂体系其芳纶纤维增强复合材料的NOL环(Naval Ordnance Laboratory Ring)纤维强度转化率达到95％, 层间剪切强度(ILSS)达到79MPa, 界面剪切强度(IFSS)达到76MPa, 具有较好的界面性能。      

玻璃纤维增强光固化树脂基齿科生物复合材料的半互穿网络结构界面的形成及力学性能

采用不同浓度的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)丙酮溶液对玻璃纤维进行表面处理,并对不同处理条件下的玻璃纤维表面化学组成、PMMA的吸附量及齿科树脂基复合材料的力学和界面性能进行了分析和测试。结果表明,经过表面处理,玻璃纤维表面吸附上PMMA,且吸附量随PMMA溶液浓度的增大而增大。控制玻纤表面吸附的PMMA质量分数在1%左右,可以设计其与齿科树脂形成半互穿网络结构的良好界面。与未处理的玻纤复合材料相比,用质量分数为5%的PMMA溶液处理的玻纤/光固化树脂基复合材料的弯曲强度提高29.6%,弯曲模量提高30%,可以作为一种齿科修复用的新型生物复合材料应用。     

UHMWPE纤维表面处理及其复合材料性能

对超高分子量聚乙烯(U HMWPE) 纤维进行了铬酸液相氧化和上胶剂表面涂覆的复合表面处理, 并对U HMWPE 纤维表面处理前后与几种不同结构的环氧树脂基体制备的复合材料进行界面性能研究。结果表明: 树脂种类对复合材料界面性能略有影响, 但层间剪切强度都较低。对纤维进行单纯的液相氧化和表面涂覆均可以提高复合材料的界面性能, 但液相氧化处理时间过长会使纤维强度降低; 而液相氧化2涂覆的复合处理则具有协同效应, 在不降低纤维强度的同时大幅度提高复合材料的层间剪切强度, 是一种有效的表面处理方法。      

PAN/MWCNT纳米平行纤维的制备以及结构表征

通过静电纺丝制备PAN以及PAN/MWCNT平行纤维膜，纤维直径在100-300nm之间。分析结果表明，随着转筒转速的增大，纤维平行取向增强，但达到一定转速后，纤维平行取向效果变差。MWCNT沿纤维轴向排列，随着MWCNT含量的增加，纤维表面变得粗糙并且直径变得粗细不均。MWCNT的加入增强了纤维膜的拉伸强度和拉伸模量，同时使PAN环化反应开始温度以及热解温度提前，有利于后续预氧化和碳化的进行。但当MWCNT含量达到10wt％后，其拉伸强度下降。     

湿热环境对抽油杆CF/VE拉挤复合材料的影响

研究了95℃蒸馏水环境中油田抽油杆用碳纤维/乙烯基酯树脂(CF/VE)拉挤复合材料的吸湿特性,以及材料的力学性能和动态热机械性能的变化,并观察了湿热老化前后该复合材料的表面和断口形貌。结果表明,CF/VE拉挤复合材料的吸湿行为符合菲克第二定律,材料的平衡含湿量M_m约为1.046％,水分在复合材料中的扩散系数约为2.233×10-6 mm2/s;复合材料的性能下降趋势与吸湿率的增加趋势相对应,浸泡1176 h后,弯曲强度和层间剪切强度的最终保留率分别约为49％和54％;DMTA及SEM结果表明,湿热环境导致该复合材料发生基体溶胀、塑化和界面脱粘,引起基体和界面形貌的变化,但未发生化学老化。      

聚砜纳米纤维增韧CFRP的制备及性能

介绍了一种聚砜纳米纤维增韧碳纤维/环氧树脂复合材料的新方法。无规取向的纳米纤维通过静电纺丝直接将纳米纤维接收于碳纤维/环氧树脂预浸布上,实现增韧复合材料的目的。探讨了混合溶剂(丙酮、DMAC)配比和聚砜纺丝溶液浓度对纳米纤维直径及分布的影响,测试了不同含量的聚砜纳米纤维增韧复合材料的型层间断裂韧性（G_ⅡC）,并同相等含量的聚砜溶剂法膜增韧复合材料性能进行了比较。在聚砜质量分数分别为1%、3%、5%的情况下,纳米纤维增韧复合材料的G_ⅡC分别增加54%、130%、177%,高于溶剂法膜增韧的复合材料。微观结构照片表明,纳米纤维增韧复合材料中,相分离后的聚砜小球贯穿于整个复合材料层间,而且呈现无规取向分布的海岛结构。增韧后复合材料的层间剪切强度（ILSS）都有略微的减小,溶剂法膜增韧后ILSS减小更明显。DMTA试验表明,与溶剂法膜相比较,纳米纤维与环氧树脂基体的相容性更好。      

乙烯基酯树脂基碳纤维连续抽油杆的研制

研制的碳纤维连续抽油杆以乙烯基酯树脂为基体 ,碳纤维为增强体 ,采用拉挤成型工艺 ,杆体截面尺寸有 3 0×3、 3 2× 4 2和 3 5mm× 5mm 3种规格。对碳纤维连续抽油杆的力学性能和耐温性能的分析测试表明 ,其拉伸强度达到 2 0 0 0MPa,层间剪切强度 64MPa,材料的玻璃化转变温度Tg 为 1 3 8 6℃ ,杆体经 1 0 7次动态疲劳试验后强度保留率仍有 90 %。现场采油试验表明 ,碳纤维连续抽油杆比钢制抽油杆节能 3 0 %～ 5 0 %。